一种用于阻燃abs生产的氯化聚乙烯的制备方法

文档序号:112142 发布日期:2021-10-19 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 一种用于阻燃abs生产的氯化聚乙烯的制备方法 (Preparation method of chlorinated polyethylene for flame-retardant ABS production ) 是由 孙振宇 李垂祥 栾京民 于 2021-05-08 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法,包括:制备氯化聚乙烯浆液;对制得的氯化聚乙烯浆液依次进行脱酸、中和、离心和干燥,得到氯化聚乙烯基料;对氯化聚乙烯基料进行再反应得到用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯产品,在第一搅拌阶段完成后,检测所述反应仓内的物料混合度,并根据物料混合度对第二搅拌阶段的搅拌时长或搅拌速度进行调节;在第三搅拌阶段完成后,检测所述反应仓内的物料黏度,并根据黏度对最终反应时的反应仓内压力及反应时长进行调节。本发明通过前一反应状态结果对后一反应状态过程进行调节,同时通过智能调整,加大各原料的配比范围,使得氯化聚乙烯的生产更加方便,同时,提高氯化聚乙烯的产成品质量。(The invention relates to a preparation method of chlorinated polyethylene for producing flame-retardant ABS, which comprises the following steps of preparing chlorinated polyethylene slurry; sequentially carrying out deacidification, neutralization, centrifugation and drying on the prepared chlorinated polyethylene slurry to obtain a chlorinated polyethylene base material; carrying out re-reaction on the chlorinated polyethylene base material to obtain a chlorinated polyethylene product for producing the flame-retardant ABS, detecting the material mixing degree in the reaction bin after the first stirring stage is finished, and adjusting the stirring time or the stirring speed in the second stirring stage according to the material mixing degree; and after the third stirring stage is finished, detecting the viscosity of the material in the reaction bin, and adjusting the pressure in the reaction bin and the reaction duration in the final reaction according to the viscosity. The method adjusts the process of the latter reaction state through the result of the former reaction state, and simultaneously enlarges the proportioning range of each raw material through intelligent adjustment, so that the production of the chlorinated polyethylene is more convenient, and simultaneously, the quality of the finished product of the chlorinated polyethylene is improved.)

一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法

技术领域

本发明涉及化工生产技术领域,尤其涉及一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法。

背景技术

ABS树脂是五大合成树脂之一,其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工,广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域,是一种用途极广的热塑性工程塑料。

单独使用ABS时阻燃性较差,在实际应用中要添加阻燃剂来改善其阻燃效果,而添加阻燃剂会降低ABS的物理性能,尤其是制品的冲击性能大幅度下降,而且通常阻燃剂的价格是ABS的2~3倍,使产品的成本提高。氯化聚乙烯(CPE)作为一种弹性体聚合物,在制品的冲击改性方面有着不同的表现,同时由于CPE含有卤素,具有阻燃性,可作为第二难燃剂使用,而且CPE的价格比ABS还低,CPE是用于难燃ABS改性的理想选择。为了提高CPE对ABS材料的改性效果,亟需一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯。

当前应用氯化聚乙烯生产阻燃ABS的工艺中,工法过于落后,各原料添加量限定范围小,产品成品率低。

发明内容

为此,本发明提供一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法,用以克服现有技术中因生产工艺落后导致产品成品率低的问题。

为实现上述目的,本发明提供一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法,包括:

S1,向反应仓中加入盐酸溶液、聚乙烯、邻苯二甲酸二丁酯和聚乙烯醇,其中,盐酸溶液添加量为X、聚乙烯添加量为Y、邻苯二甲酸二甲酯添加量为Z、聚乙烯醇添加量为W;

S2,对物料添加完成的反应仓进行抽真空,去除所述反应仓内的空气,在空气抽取完成后向所述反应仓内注入惰性气体;

S3,启动所述反应仓内加热装置,对溶液进行加热,当加热温度达到反应温度时,启动所述反应仓内搅拌装置对反应溶液进行搅拌,在搅拌的同时,由所述反应仓底部向反应仓内通入氯气;

S4,用氮气置换反应仓内的气体,而后向反应仓内加入甲苯、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、十二烷基硫醇和剩余聚乙烯醇,再次对反应仓进行密封,抽真空而后通入氮气,控制反应仓启动以制备氯化聚乙烯浆液;

S5,对制得的氯化聚乙烯浆液依次进行脱酸、中和、离心和干燥,得到氯化聚乙烯基料;

S6,添加氯化聚乙烯基料、邻苯二甲酸二丁酯和去离子水到反应仓中,进行第一搅拌阶段;

S7,添加醋酸乙烯到反应仓中,进行第二搅拌阶段;

S8,添加过氧化苯甲酰和氯化石蜡到反应仓中,进行第三搅拌阶段;

S9,封闭反应仓,对仓内抽真空,向反应仓内通入惰性气体并启动加热装置使反应仓内物料进行反应,反应结束后,取反应液分离、洗涤、提纯后得到用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯产品;

在制备阻燃ABS生产的氯化聚乙烯时,氯化聚乙烯基料添加量为A,过氧化苯甲酰添加量为B,醋酸乙烯添加量为C,氯化石蜡添加量为D,轻质碳酸钙添加量为F,邻苯二甲酸二丁酯添加量为E,各物料总添加量为G,其余添加去离子水;

在第一搅拌阶段完成后,检测所述反应仓内的物料混合度,并根据物料混合度对第二搅拌阶段的搅拌时长或搅拌速度进行调节;

在第三搅拌阶段完成后,检测所述反应仓内的物料黏度,并根据黏度对S9反应时的反应仓内压力及反应时长进行调节。

进一步地,在制备阻燃ABS生产的氯化聚乙烯时,设有中控模块用以调节制备过程中各部件工作状态;

在步骤S5中,所述中控模块控制所述加热装置对反应仓内物料进行加热,加热温度为P1,加热完成后,所述中控模块控制所述搅拌装置对物料进行搅拌,搅拌速度为Q1,在搅拌经过时间T1后,所述中控模块判定第一搅拌阶段完成;

在第一搅拌阶段完成后,检测反应仓内物料混合度H,所述中控模块内设有第一预设混合度的参数H1和第二预设混合度的参数H2,中控模块将H与第一预设混合度的参数H1和第二预设混合度的参数H2进行对比,

当H≤H1时,所述中控模块判定第一搅拌阶段完成后反应仓内混合度不足;

当H1<H≤H2时,所述中控模块判定第一搅拌阶段完成后反应仓内混合度合格;

当H>H2时,所述中控模块判定第一搅拌阶段完成后反应仓内混合度良好。

进一步地,当中控模块判定第一搅拌阶段完成后反应仓内混合度不足时,中控模块延长第二搅拌阶段搅拌时长,所述中控模块内设有第二搅拌阶段初始搅拌时长T2,所述中控模块将第二搅拌阶段搅拌时长调节为T2’, T2’= T2+T2×(H1-H)×t2,其中,t2为混合度的混合度对第二搅拌阶段搅拌时长调节参数,在搅拌过程中,搅拌速度为Q2,加热温度为P2。

进一步地,当中控模块判定第一搅拌阶段完成后反应仓内混合度良好时,中控模块降低第二搅拌阶段搅拌速度,中控模块将第二阶段搅拌速度调节为Q2’,Q2’= Q2- Q2×(H-H2)×q2,其中,q2为混合度对第二搅拌阶段搅拌速度调节参数,在搅拌过程中,加热温度为P2,搅拌时长为T2。

进一步地,在第三搅拌阶段完成后,所述检测反应仓内混合物黏度L并将检测结果传递至所述中控模块,所述中控模块内设有第一黏度标准参数L1和第二黏度标准参数L2,中控模块将混合物黏度L与第一黏度标准参数L1和第二黏度标准参数L2进行对比:

当L≤L1时,所述中控模块判定第三搅拌阶段完成后的反应仓内混合物黏度不足;

当L1<L≤L2时,所述中控模块判定第三搅拌阶段完成后的反应仓内混合物黏度适中;

当L>L2时,所述中控模块判定第三搅拌阶段完成后的反应仓内混合物黏度过大。

进一步地,当第三搅拌阶段完成后的反应仓内混合物黏度不足时,所述中控模块加大最终反应时反应仓的内压力,所述中控模块内设有反应基础压力值M1,中控模块将最终反应的压力调节为M1’,M1’= M1+M1×(L1-L)×l,其中,l为混合物黏度对反应仓内压力调节参数;

所述中控模块内设有最大压力参数M2,中控模块将M1’与最大压力参数M2进行对比,

当M1’≤M2时,所述中控模块判定补偿后的压力在合理范围;

当M1’>M2时,所述中控模块判定补偿后的压力M1’过大。

进一步地,当所述中控模块判定补偿后的压力在合理范围时,所述中控模块控制向反应仓内充入惰性气体,直至内压值达到M1’, 加热温度调节为P4,反应时长为T4。

进一步地,当所述中控模块判定补偿后的压力M1’过大时,所述中控模块控制向反应仓内充入惰性气体,直至内压值达到M2’,中控模块延长所述反应时长至T4’, T4’= T4+T4×(M1’- M2)×t4,其中,t4为压力对反应时长补偿参数,加热温度调节为P4。

进一步地,当中控模块判定第三搅拌阶段完成后的反应仓内混合物黏度过大时,所述中控模块降低反应时长至T4”, T4”= T4- T4×(L-L2)×Lt,其中,Lt为反应仓内混合物黏度对反应时长调节参数,所述中控模块控制向反应仓内充入惰性气体,直至内压值达到M1,加热温度调节为P4。

进一步地,以重量记份数,X取值范围为1500-2200份,Y取值范围为100-160份,Z取值范围为5-10份,W取值范围为0.5-1份,A取值范围为80-110份,B取值范围为1-2份,C取值范围为30-45份,D取值范围为0.5-1.8份,E取值范围为1.8-7份,G为400份。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于,在第一搅拌阶段完成后,检测所述反应仓内的物料混合度,并根据物料混合度对第二搅拌阶段的搅拌时长或搅拌速度进行调节;在第三搅拌阶段完成后,检测所述反应仓内的物料黏度,并根据黏度对S9反应时的反应仓内压力及反应时长进行调节。通过前一反应状态结果对后一反应状态过程进行调节,同时通过智能调整,加大各原料的配比范围,使得氯化聚乙烯的生产更加方便,同时,提高氯化聚乙烯的产成品质量。

进一步地,在第一搅拌阶段完成后,检测反应仓内物料混合度H,所述中控模块内设有第一预设混合度的参数H1和第二预设混合度的参数H2,中控模块将H与第一预设混合度的参数H1和第二预设混合度的参数H2进行对比,根据第一搅拌阶段的混合度对下一阶段的工作模式进行调节,智能对下段工作状态调整使反应更加充分,同时通过智能调整,加大各原料的配比范围,使得氯化聚乙烯的生产更加方便,同时,提高氯化聚乙烯的产成品质量。

尤其,当中控模块判定第一搅拌阶段完成后反应仓内混合度不足时,中控模块延长第二搅拌阶段搅拌时长,当第一搅拌阶段完成后反应仓内混合度不足时,延长第二阶段的搅拌时长,通过延长搅拌时长,使得反应更加充分,加大各原料的配比范围,使得氯化聚乙烯的生产更加方便,同时,提高氯化聚乙烯的产成品质量。

尤其,当中控模块判定第一搅拌阶段完成后反应仓内混合度良好时,中控模块降低第二搅拌阶段搅拌速度,当第一搅拌阶段完成后反应仓内混合度良好时,降低第二阶段的搅拌速度,通过降低搅拌速度,使第二价段处于较慢的接触,使得物料在进行混合的过程中尽量不进行其他反应,防止反应物料的浪费同时防止了其他产物的生成,提高氯化聚乙烯的产成品质量。

进一步地,在第三搅拌阶段完成后,所述检测反应仓内混合物黏度L并将检测结果传递至所述中控模块,所述中控模块内设有第一黏度标准参数L1和第二黏度标准参数L2,中控模块将混合物黏度L与第一黏度标准参数L1和第二黏度标准参数L2进行对比,通过判断第三搅拌阶段完成后的混合物黏度,对最终反映阶段进行反应调节,使反应更加充分,同时通过智能调整,加大各原料的配比范围,使得氯化聚乙烯的生产更加方便,同时,提高氯化聚乙烯的产成品质量。

尤其,当第三搅拌阶段完成后的反应仓内混合物黏度不足时,所述中控模块加大最终反应时反应仓的内压力,当混合物的黏度不足时,加大下一步反应的压力,通过后期压力的调节补偿前期反应的不足,同时通过智能调整,使得氯化聚乙烯的生产更加方便,同时,提高氯化聚乙烯的产成品质量。

尤其,所述中控模块内设有最大压力参数M2,当所述中控模块判定补偿后的压力M1’过大时,所述中控模块控制向反应仓内充入惰性气体,直至内压值达到M2’,中控模块延长所述反应时长至T4’, 通过校验调节后的压力值,保障了氯化聚乙烯的产成品质量,防止因压力过大出现其他产物,同时,对反应时间进行补偿,防止反应不彻底,进一步保障了氯化聚乙烯的产成品质量。

尤其,当中控模块判定第三搅拌阶段完成后的反应仓内混合物黏度过大时,所述中控模块降低反应时长至T4”, 当黏度过大时,缩短反应时长,降低反应所用时间,加大生产效率。

附图说明

图1为本发明所述用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示,本发明所述用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法流程示意图,本发明公布一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法,包括:

S1,向反应仓中加入盐酸溶液、聚乙烯、邻苯二甲酸二丁酯和聚乙烯醇,其中,盐酸溶液添加量为X、聚乙烯添加量为Y、邻苯二甲酸二甲酯添加量为Z、聚乙烯醇添加量为W;

S2,对物料添加完成的反应仓进行抽真空,去除所述反应仓内的空气,在空气抽取完成后向所述反应仓内注入惰性气体;

S3,启动所述反应仓内加热装置,对溶液进行加热,当加热温度达到反应温度时,启动所述反应仓内搅拌装置对反应溶液进行搅拌,在搅拌的同时,由所述反应仓底部向反应仓内通入氯气,用以制备氯化聚乙烯浆液;

S4,用氮气置换反应仓内的气体,而后向反应仓内加入甲苯、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、十二烷基硫醇和剩余聚乙烯醇,再次对反应仓进行密封,抽真空而后通入氮气,控制反应仓启动以制备氯化聚乙烯浆液;

S5,对制得的氯化聚乙烯浆液依次进行脱酸、中和、离心和干燥,得到氯化聚乙烯基料;

S6,添加氯化聚乙烯基料、邻苯二甲酸二丁酯和去离子水到反应仓中,进行第一搅拌阶段;

S7,添加醋酸乙烯到反应仓中,进行第二搅拌阶段;

S8,添加过氧化苯甲酰和氯化石蜡到反应仓中,进行第三搅拌阶段;

S9,封闭反应仓,对仓内抽真空,向反应仓内通入惰性气体并启动加热装置使反应仓内物料进行反应,反应结束后,取反应液分离、洗涤、提纯后得到用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯产品。

在制备阻燃ABS生产的氯化聚乙烯时,氯化聚乙烯基料添加量为A,过氧化苯甲酰添加量为B,醋酸乙烯添加量为C,氯化石蜡添加量为D,轻质碳酸钙添加量为F,邻苯二甲酸二丁酯添加量为E,各物料总添加量为G,其余添加去离子水;

在制备阻燃ABS生产的氯化聚乙烯时,设有中控模块用以调节制备过程中各部件工作状态。

在步骤S5中,所述中控模块控制所述加热装置对反应仓内物料进行加热,加热温度为P1,加热完成后,所述中控模块控制所述搅拌装置对物料进行搅拌,搅拌速度为Q1,在搅拌经过时间T1后,所述中控模块判定第一搅拌阶段完成;

在第一搅拌阶段完成后,检测反应仓内物料混合度H,所述中控模块内设有第一预设混合度的参数H1和第二预设混合度的参数H2,中控模块将H与第一预设混合度的参数H1和第二预设混合度的参数H2进行对比,

当H≤H1时,所述中控模块判定第一搅拌阶段完成后反应仓内混合度不足;

当H1<H≤H2时,所述中控模块判定第一搅拌阶段完成后反应仓内混合度合格;

当H>H2时,所述中控模块判定第一搅拌阶段完成后反应仓内混合度良好。

根据第一搅拌阶段的混合度对下一阶段的工作模式进行调节,智能对下段工作状态调整使反应更加充分,同时通过智能调整,加大各原料的配比范围,使得氯化聚乙烯的生产更加方便,同时,提高氯化聚乙烯的产成品质量。

具体而言,当中控模块判定第一搅拌阶段完成后反应仓内混合度不足时,中控模块延长第二搅拌阶段搅拌时长,所述中控模块内设有第二搅拌阶段初始搅拌时长T2,所述中控模块将第二搅拌阶段搅拌时长调节为T2’, T2’= T2+T2×(H1-H)×t2,其中,t2为混合度的混合度对第二搅拌阶段搅拌时长调节参数,在搅拌过程中,搅拌速度为Q2,加热温度为P2。

当第一搅拌阶段完成后反应仓内混合度不足时,延长第二阶段的搅拌时长,通过延长搅拌时长,使得反应更加充分,加大各原料的配比范围,使得氯化聚乙烯的生产更加方便,同时,提高氯化聚乙烯的产成品质量。

具体而言,当中控模块判定第一搅拌阶段完成后反应仓内混合度良好时,中控模块降低第二搅拌阶段搅拌速度,中控模块将第二阶段搅拌速度调节为Q2’,Q2’= Q2- Q2×(H-H2)×q2,其中,q2为混合度对第二搅拌阶段搅拌速度调节参数,在搅拌过程中,加热温度为P2,搅拌时长为T2。

当第一搅拌阶段完成后反应仓内混合度良好时,降低第二阶段的搅拌速度,通过降低搅拌速度,使第二价段处于较慢的接触,使得物料在进行混合的过程中尽量不进行其他反应,防止反应物料的浪费同时防止了其他产物的生成,提高氯化聚乙烯的产成品质量。

具体而言,在第三搅拌阶段完成后,所述检测反应仓内混合物黏度L并将检测结果传递至所述中控模块,所述中控模块内设有第一黏度标准参数L1和第二黏度标准参数L2,中控模块将混合物黏度L与第一黏度标准参数L1和第二黏度标准参数L2进行对比:

当L≤L1时,所述中控模块判定第三搅拌阶段完成后的反应仓内混合物黏度不足;

当L1<L≤L2时,所述中控模块判定第三搅拌阶段完成后的反应仓内混合物黏度适中;

当L>L2时,所述中控模块判定第三搅拌阶段完成后的反应仓内混合物黏度过大。

通过判断第三搅拌阶段完成后的混合物黏度,对最终反映阶段进行反应调节,使反应更加充分,同时通过智能调整,加大各原料的配比范围,使得氯化聚乙烯的生产更加方便,同时,提高氯化聚乙烯的产成品质量。

具体而言,当第三搅拌阶段完成后的反应仓内混合物黏度不足时,所述中控模块加大最终反应时反应仓的内压力,所述中控模块内设有反应基础压力值M1,中控模块将最终反应的压力调节为M1’,M1’= M1+M1×(L1-L)×l,其中,l为混合物黏度对反应仓内压力调节参数;

所述中控模块内设有最大压力参数M2,中控模块将M1’与最大压力参数M2进行对比,

当M1’≤M2时,所述中控模块判定补偿后的压力在合理范围;

当M1’>M2时,所述中控模块判定补偿后的压力M1’过大。

当混合物的黏度不足时,加大下一步反应的压力,通过后期压力的调节补偿前期反应的不足,同时通过智能调整,使得氯化聚乙烯的生产更加方便,同时,提高氯化聚乙烯的产成品质量。

具体而言,当所述中控模块判定补偿后的压力在合理范围时,所述中控模块控制向反应仓内充入惰性气体,直至内压值达到M1’, 加热温度调节为P4,反应时长为T4。

当所述中控模块判定补偿后的压力M1’过大时,所述中控模块控制向反应仓内充入惰性气体,直至内压值达到M2’,中控模块延长所述反应时长至T4’, T4’= T4+ T4×(M1’- M2)×t4,其中,t4为压力对反应时长补偿参数,加热温度调节为P4。

通过校验调节后的压力值,保障了氯化聚乙烯的产成品质量,防止因压力过大出现其他产物,同时,对反应时间进行补偿,防止反应不彻底,进一步保障了氯化聚乙烯的产成品质量。

具体而言,当中控模块判定第三搅拌阶段完成后的反应仓内混合物黏度过大时,所述中控模块降低反应时长至T4”, T4”= T4- T4×(L-L2)×Lt,其中,Lt为反应仓内混合物黏度对反应时长调节参数,所述中控模块控制向反应仓内充入惰性气体,直至内压值达到M1,加热温度调节为P4。

当黏度过大时,缩短反应时长,降低反应所用时间,加大生产效率。

具体而言,以重量记份数,X取值范围为1500-2200份,Y取值范围为100-160份,Z取值范围为5-10份,W取值范围为0.5-1份,A取值范围为80-110份,B取值范围为1-2份,C取值范围为30-45份,D取值范围为0.5-1.8份,E取值范围为1.8-7份,G为400份。

至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

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